工作笔记——单电源反相比例放大器设计

技术分类: 模拟设计  | 2008-06-11
作者:fabest: EDN China

  EDN博客精华文章  作者:fabest

  放大器工作环境及要求:

  1、电源为单电源+5V。

  2、放大器输入信号峰峰值为600mv。

  3、放大器输出峰峰值>=2V。

  4、带宽>=12.5M。

  设计方案:

  采用带宽为270M的THS4001放大器,反相比例放大倍数为4。

  采用电压并联负反馈,电路图如下:

采用电压并联负反馈电路图

  电路分析

  根据运放“虚短”“虚断”二大原则得出结论:

UO=-(R4/R3)*UI

  也就是说当输入UI为正的时候输出UO应该为负,可该放大电路采用的单电源,输出只能在0~5V之间,显然这样是不可以的。

  那怎么办?怎样使输出UO在0~5V的范围,能否设一个高于0V的基准值,使输出在该基准值上下变化,但又保持在0~5V范围。答案是可以的,我们可以在运放输入的同相端接一个电阻到VCC,通常为了使输出峰峰值达到最大化,该电阻选择与R2等值,即使3脚电位为VCC/2,如下图:

电路图

  此时该电路输入与输出的关系为:

UO=-(R4/R3)*UI+VCC/2

  测得波形图如下:

  (量程为500mv,直流耦合方式)

  输入:

输入

  输出:

输出

  由于时间关系,还有些问题没搞清楚,比如说失调电压什么的,刚开始我是采用的第一种接法,有波形输出,但峰峰值仅为200mv,有人说是因为有失调电压存在,所以有波形输出,至于具体的原因,以后再讨论。

  刚工作不久,经验还很不足,难免会有不对的地方,还请批评指正。

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